¿Se podría generar toda la energía que consumimos utilizando energías renovables?

David J. C. MacKay, Profesor del Departamento de Física de la Universidad de Cambridge, que fue nombrado Jefe del Consejo Científico del Ministerio de Energía y Cambio Climático del Reino Unido en octubre de 2009, escribió un libro muy aconsejable titulado “Sustainable Energy – without the hot air” basado en “el uso de números y no de adjetivos”. En él, David MacKay calcula con todo lujo de detalles el consumo actual de energía en el Reino Unido, que resulta ser de 125 kWh por día por persona (p.104). También calcula la energía que podría llegar a producir el Reino Unido a partir de fuentes renovables: eólica, hidroeléctrica, de olas, de marea, solar fotovoltaica y solar térmica en tejados. El resultado es de 31 kWh por día por persona (p.233). Faltan 84 kWh/día/persona. Incluso imagina que se usara el 5% del terreno para granjas fotovoltaicas, lo que aportaría 54 kWh/día/persona, aunque a un precio disparatado. La más optimista estimación del aporte de las bioenergías nunca alcanzaría los 12 kWh/día/persona. La conclusión es que el Reino Unido nunca podrá vivir sólo de sus propias fuentes renovables. Y Europa tampoco. Y los EE.UU. tampoco (250 kWh/día/persona consumidos y 62 kWh/día/persona producibles). Y el mundo tampoco (36 kWh/día/persona producibles y un objetivo razonable de consumo de 80 kWh/día/persona).

El mencionado libro, aunque está a la venta, también está disponible en internet gratuitamente por gentileza del propio autor, en formato pdf (http://www.inference.phy.cam.ac.uk/sustainable/book/tex/cft.pdf ) o en formato html (http://www.withouthotair.com/ ).

¿La energía eólica tiene límites?

La energía eólica es deseable. Se han observado y discutido efectos medioambientales indeseables pero, bien tratados, la conclusión general es que la energía eólica es deseable, tanta como se pueda. ¿Y cuánta se puede? Pues la que permitan los límites de la economía (subvenciones) y las condiciones físicas (electromagnetismo, clima, terreno).  Hay cálculos detallados, aparentemente fiables, hechos por David MacKay (Sustainable Energy  -without the hot air) que demuestran que no toda la que necesitamos. Pero, además, la energía eólica se transmite por la red eléctrica, y ésta tiene un requerimiento de que la potencia total creada (la energía creada en un minuto, digamos) sea muy parecida a la potencia total demandada (la energía demandada en ese mismo minuto).  O sea, que si se demanda energía en un minuto dado en el que no hay viento, hay que aportar esa energía de otra manera, quemando gas natural en una central de apoyo. Bien. ¿Podemos hacernos una idea de qué significa esto en términos prácticos? ¿Cuándo puede ocurrir que todos o la mayoría de los molinos estén parados? ¿Cómo de grave es el problema? ¿Datos concretos?

The Telegraph informó el 11 de enero de 2010 (http://www.telegraph.co.uk/finance/newsbysector/energy/6957501/Wind-farms-produced-practically-no-electricity-during-Britains-cold-snap.html) de que no se produjo prácticamente electricidad por vía eólica en Gran Bretaña durante la reciente ola de frío que duró unos cuántos días. Esto es un problema serio en un momento en el que la máxima aportación posible eólica a la potencia eléctrica total es del 5%. ¿Cómo sería el problema si la aportación fuese del 50%?

El director del grupo de usuarios intensivos de energía, Jeremy Nicholson, avisó de que esto se puede convertir en una crisis cuando la potencia eléctrica del Reino Unido dependa en un 25% de las 6.400 turbinas que está previsto instalar en los próximos 10 años. "Si hubiéramos tenido 30 Gigawatios de potencia eólica, no habrían contribuido de manera significativa durante este invierno", dijo, y añadió que "la presente ola de frío es un aviso de que nuestra generación de potencia eléctrica y las reservas de gas están ahora bajo tensión y se va a poner peor.

El cambio climático

En los últimos meses me he convencido al 100% de que el cambio climático es el mayor problema de la humanidad en la actualidad. Puede que también sea el mayor problema que, a nivel global, ha enfrentado la humanidad en la historia de las civilizaciones, pero eso es irrelevante. Lo único importante es que se trata de un problema enormemente grave.

He buscado información durante semanas, he buceado por ella y me he convencido, también, de que la única fuente en la que puedo confiar es en el IPCC (Intergovernmental Panel for Climate Change). Esto es así a pesar de los casos publicados de errores y manipulaciones de datos en algunos de sus informes. Quizá, más bien, es así por esos casos. La observación de las respuestas del IPCC me ha convencido de que sólo el IPCC, a fecha de hoy, mantiene un sistema de garantías, basado en el volumen de científicos que lo componen, en la revisión por pares (peer-reviewing) y en procedimientos y estándares, que hace confiar en sus conclusiones a nivel general. Los errores o manipulaciones, cuando los hay, acaban saliendo a la superficie y se corrigen, e incluso hacen corregir los estándares y procedimientos de fiabilidad. Las correcciones que se han hecho hasta la fecha han cambiado algunos datos concretos. Por ejemplo, el IPCC ha corregido un informe previo y ya no afirma prever que en 2035 habrán desaparecido los glaciares del Himalaya. La razón de la corrección es que ese dato no siguió los procedimientos normales de garantía del IPCC. Tras la corrección, sin embargo, se mantiene que todos los glaciares están tendiendo a la desaparición, algo que de momento no ha sido rebatido y que era la conclusión general e importante del informe en cuestión. El titular de prensa: El IPCC reconoce haber manipulado un informe. Mi titular personal sería: Se confirma que los glaciares del mundo están en recesión tras la corrección de un informe del IPCC.

Así que mi punto de partida es mi confianza -con espíritu crítico- en los informes del IPCC. Sobre esta base, me pareció una labor útil ayudar a difundir sus conclusiones y justamente eso es lo que pretendo en una serie de posts, que inicio con éste, en los que presento, en castellano y acompañados con algunas gráficas, un resumen de las conclusiones del Grupo de Trabajo I del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático presentadas en el documento de resumen para responsables políticos (Summary for Policymakers).

Factores humanos y naturales del cambio climático

1. Las concentraciones atmosféricas globales de dióxido de carbono, metano y óxido nitroso han aumentado considerablemente como resultado de las actividades humanas desde 1750 y actualmente superan con creces los valores preindustriales determinados a partir de muestras de núcleos de hielo que abarcan miles de años. Los incrementos globales de las concentraciones de dióxido de carbono se deben principalmente al uso de combustibles fósiles y al cambio en el uso de la tierra, mientras que las de metano y óxido nitroso se deben principalmente a la agricultura.

2. La comprensión de las influencias atropogénicas de calentamiento y de enfriamiento en el clima han mejorado desde el Tercer Informe de Evaluación (TAR) y han llevado a alcanzar un altísimo grado de confianza en que el efecto neto global medio de las actividades humanas desde 1750 ha sido el de calentamiento, con una fuerza radiativa de +1,6 W/m2 [entre +0,6 y +2,4 watios por metro cuadrado].

 

En el próximo post de la serie presentaré las conclusiones sobre observaciones directas de cambios climáticos recientes.

Must we trust the International Panel for Climate Change IPCC?

A good friend of mine, Ivan, is very much disappointed with the mistakes of the International Panel for Climate Change (IPCC) and, as a matter of fact, he does not trust them at all, up to the point to think all this climate change issue is pure rubbish. The Facebook message he addressed me on this issue lets it very clear:

“One more manipulation: http://www.guardian.co.uk/environment/2010/jan/20/ipcc-himalayan-glaciers-mistake  the list is getting quite long..”.

However I think otherwise and I decided to post here my answer. Here it is:

“Ivan, this is exactly the kind of thing that leads me to trust the IPCC more than any other reporter: The IPCC is a large community and has defined standards and procedures and, as a consequence, when an affirmation or report is not true, it will come to the surface sooner or later and it can and will be revised. Not only this, but the standards and procedures may be revised and changed as well. The case you report is exactly the case. Unfortunately, we cannot say the same about any other reporter, so far. In other words, this particular issue and some other issues that appeared before about wrong analyses of IPCC, paradoxically prove that it is the IPCC the only source of analysis and evaluation (not data, they do not take data) we can trust on the long run.”

“It’s like if we take one or several wrong judicial decisions as an excuse to completely distrust the judicial system in one of our countries and, then, we substitute it by ad hoc individuals or groups who we trust more than the judicial system and put them to judge cases here and there. “

“Incidentally, in this case, the affirmation which was made in the general report –not in the summary, which is what I’m twitting here- was one on a prediction on the date the Himalayan glaciers will disappear. After the revision, the IPCC says they cannot support the date because it was not concluded following the IPCC standards –this is the detected mistake-. However, the main conclusion about glaciers is maintained (and it has a very large probability of being true because the Indian Government only claims the prediction of Himalayan glaciers disappearing is not sufficiently supported, but not that the main assertion is wrong): “Glaciers have melted significantly and this will accelerate and affect the supply of water from major mountain ranges where more than one-sixth of the world population currently lives". It’s up to us to rank the issues.”  

¿Qué problema tiene Arizona para explotar a gran escala la energía solar?

eEl problema que tiene Arizona para explotar a gran escala la producción de energía solar es que demanda grandes cantidades de agua y Arizona es un estado muy soleado pero muy seco. Esto es así porque la forma económica de utilizar la energía solar es la llamada térmica, basada en una turbina de vapor de agua que se calienta con los rayos de sol concentrados. La forma que no requiere agua, la fotovoltaica, es excesivamente cara. Esto se cuenta en el número del 17 de enero de 2001 de The Arizona Republic http://bit.ly/5v1O6I

Por un único debate energético entre anti-CO2 y pro-CO2

¿Está teniendo lugar un debate equivocado sobre los sistemas de producción de energía? ¿Cuál debe ser el debate sobre la energía?

En el panorama actual del debate sobre energía es muy frecuente encontrarse con un debate entre la energía renovable y la energía nuclear. Este es un debate equivocado y dañino. Es equivocado porque no afecta al núcleo del problema, que es un problema gravísimo, y es dañino porque desvía la atención del mismo. Son normales en todos los foros las discusiones entre los pro-renovables y pro-nucleares, llamados así unas veces y otras anti-nucleares y anti-renovables. Es necesario que, de una vez, unos y otros se den cuenta de que están en el mismo bando, el anti-CO2 o pro-clima.

Veámoslo. Pro-renovables y pro-nucleares estarán de acuerdo en lo siguiente:

1) El clima terrestre está cambiando hacia un calentamiento global. Esto es un hecho probado. Baste como dato ilustrativo la desaparición del hielo ártico, pero puede encontrarse una colección de datos irrefutables que no ofrecen lugar a duda en el resumen para los líderes políticos elaborado por el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) http://www1.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-spm.pdf

2) De no revertirse, los efectos de ese cambio climático pueden ser devastadores para la humanidad. Remito al documento anterior.

3) La razón de ese cambio climático es la actividad humana y, en particular, la emisión de gases de efecto invernadero, especialmente CO2 y CH4. Esto no es un hecho completamente probado, pero son abrumadores los indicios de su veracidad, que se enumeran en el documento del enlace anterior.

4) El grueso del CO2 emitido a la atmósfera por la actividad humana procede de la producción y consumo de energía.

5) Las únicas energías primarias que emiten CO2 son las fósiles (carbón, petróleo y gas natural). Las energías renovables (hidráulica, eólica, solar y otras) y las energías nucleares (de uranio y de torio) no emiten CO2.

Hasta aquí los puntos de acuerdo. Pero, además, unos y otros podrán llegar a coincidir en que el problema del cambio climático y sus consecuencias es el más grave al que se enfrenta la humanidad en estos momentos, y que, por lo tanto, es absolutamente necesario dejar de emitir CO2 de un modo inmediato, sustituyendo la energía producida por carbón, petróleo y gas natural, por energías no emisoras de CO2.

¿En qué medida hay que hacer esta sustitución? ¿Cómo de grave es esto? ¿De la energía que consumimos, cuál es la proporción entre energías emisoras de CO2 y no emisoras de CO2? Las respuestas de pro-renovables y pro-nucleares bien podría ser: ¡en gran medida! y ¡muy grave!, porque España consumió en 2008 un 81% de energías emisoras de CO2 y un 19% de energías no emisoras de CO2 (un 11% de nuclear y un 8% de renovable), según aclara el siguiente gráfico del libro de la Energía en España en 2008, del Ministerio de Industria (http://www.mityc.es/energia/balances/Balances/LibrosEnergia/ENERGIA_2008.pdf , p.38).

Acordado todo esto, unos y otros podrían acordar, a su vez, que, si las renovables pudiesen aportar toda la energía necesaria, no habría razón para producir también energías nucleares. De modo que la pregunta relevante sería: ¿puede producirse toda la energía necesaria a partir de fuentes renovables solamente y hacerlo ya? Hoy por hoy, honestamente, hay que responder que no, y esta respuesta también podría ser aceptada por pro-renovables y pro-nucleares. No, porque que para ello tendría que multiplicar por 15 la producción (un 1500 por 100%), algo que parece irrealizable física y económicamente, y porque la inherente inestabilidad de la potencia aportada por las fuentes renovables obliga a tener siempre otras fuentes de apoyo rápido, o sea centrales de gas natural productoras de CO2.

Así pues, parece lógico pensar que las energías renovables y las nucleares están obligadas a convivir en un futuro de producción energética no emisora de CO2, en el que las renovables aporten toda la energía que sean capaces de aportar y las nucleares –con tecnología renovada que elimine el peligro de proliferación, el riesgo de accidente y la producción de residuos radiactivos de alta actividad- aporten la diferencia hasta un altísimo porcentaje, manteniéndose como únicas energías emisoras de CO2 las de gas natural necesarias para el apoyo de estabilidad de la red eléctrica.

Pro-renovables y pro-nucleares pueden y deben unirse en pro-clima, o anti-CO2, urgentemente.